Uusiomateriaalien käyttö maarakentamisessa



Samankaltaiset tiedostot
Keinot tiskiin! Miten kiviainekset pannaan riittämään kestävästi? Jukka Annevirta, INFRA ry

Keinot tiskiin! Miten kiviainekset pannaan riittämään kestävästi? Jukka Annevirta, INFRA ry

2. MATERIAALIT. Tässä luvussa mainittuja materiaaleja on esitelty lyhyesti liitteessä 2A.

Ruukki on metalliosaaja, johon voit tukeutua alusta loppuun, kun tarvitset metalleihin pohjautuvia materiaaleja, komponentteja, järjestelmiä ja

UUSIOMATERIAALIT SUUNNITTELUSSA

Betonimurskeen hankinta ja käyttö

K e s t ä v ä s t i - s u o m a l a i s e s t a k i v e s t ä.

Seinäjoen kaupunki, uusiomateriaalien käyttö maanrakentamisessa

TUHKARAKENTAMISEN KÄSIKIRJA ENERGIANTUOTANNON TUHKAT VÄYLÄ-, KENTTÄ- JA MAARAKENTEISSA

Rakennusjätteiden lajittelu hyötykäyttöä varten

Betoroc- murskeet. Tuomo Joutsenoja

UUSIOMATERIAALIEN HYÖTYKÄYTTÖ SAVO- KARJALAN KIERTOTALOUDESSA

BETONIMURSKEEN HYÖTYKÄYTTÖ MAARAKENTAMISESSA

Maa- ja tienrakennustuotteet

UUMA2-VUOSISEMINAARI 2013 LENTOTUHKARAKENTEIDEN PITKÄAIKAISTOIMIVUUS

Kestävä kaivostoiminta II

Oulun koerakentamiskohde: Kipsitie-kadun rakentaminen

Uuma-rakentaminen Oulun seudulla. Pohjois-Suomen UUMA2 alueseminaari Markku Illikainen, Oulun Jätehuolto

Uuden MARAn mahdollisuudet. Marjo Koivulahti Ramboll Finland Oy

2. MATERIAALIT. Tässä luvussa mainittuja materiaaleja on esitelty lyhyesti liitteessä 2A.

MAA- JA TIENRAKENNUSTUOTTEET

Koerakentaminen tienpidosta vastaavan viranomaisen näkökulmasta

LIIKUNTAPAIKKARAKENTAMINEN UUSIOMATERIAALEILLA RAMBOLL FINLAND OY MARJO KOIVULAHTI

Varsinais-Suomen ylijäämä- ja uusiomaa-aineshankkeen koulutus. Betonimurskeet ja kiviainespohjaiset rakennusjätteet maarakentamisessa

Johanna Tikkanen, TkT

Betonin valmistajan näkökulma. By 43. Mika Autio, Kehityspäällikkö

Betoniliete hankala jäte vai arvotuote Betonipäivät , Messukeskus Helsinki. Rudus Oy Kehityspäällikkö Katja Lehtonen

UUSIOMATERIAALIT RAKENTAMISESSA UUMA 2 KAAKKOIS-SUOMEN ALUESEMINAARI UUSIORAKENTEET KOUVOLASSA REIJO KIUKAS

Komposiittistabilointi (KOST)

Purkutyömaalla murskatun betonimurskeen laadunvalvonta maarakennuskohteessa

KALKKIA MAAN STABILOINTIIN

UUSIOMATERIAALIT MAARAKENTAMISESSA OHJELMA UUMA2. Uusiomateriaalit maarakentamisessa Marjo Ronkainen, Ramboll

MARA-asetuksen soveltamisohje

UUSIOMAARAKENTAMISEN OHJEET. J. Forsman / Ramboll Finland Oy

Pohjanmaan UUMA2. Tienrakentamisen mahdollisuuksia. Ari Perttu

Uusiomateriaalien ympäristökelpoisuus ja lainsäädäntö

MARA-asetuksen uudistus. Neuvotteleva virkamies Else Peuranen, ympäristöministeriö YGOFORUMin seminaari , Helsinki

UUMA2. Uudet julkaisut: LIIKUNTAPAIKKAOHJE. UUMA2 vuosiseminaari Marjo Ronkainen, Ramboll Finland Oy. Liikuntapaikka.

18145 Vaahtolasimurskepenkereet ja -rakenteet

VAIHTOEHTOISTEN MAARAKENNUSMATERIAALIEN MEKAANISET OMINAISUUDET UUMA2-vuosiseminaari, Elina Lätti

UUMA2. Uusiomateriaalit ja niiden käyttö liikuntapaikkarakentamisessa

POHJANVAHVISTUSPÄIVÄ 2016 PÄÄKAUPUNKISEUDUN ENERGIANTUOTANNON TUHKIEN KORROOSIOVAIKUTUS

Betonikuorma, joka kuormittaa vähemmän ympäristöä.

MINERAALI- TUOTTEET Kierrätys ja Mineraalituotteet

31 Kivipäällystäminen. 315 Kantava kerros Sitomattomat kantavat kerrokset. MaaRYL Uusiminen 315 Kantava kerros TK

ABSOILS-HANKE JA PÄÄKAUPUNKI- SEUDUN BETONIMURSKEOHJE

Betoniteollisuus tänään DI Seppo Petrow RTT ry

Keljonlahden voimalaitoksen tuhkien hyötykäyttö Keski-Suomessa - KL-Tuhka

UUMA2 Materiaali- ja palvelutuottajan näkökulma

BETONIMURSKE INFRARAKENTAMISESSA PURKUBETONIN HYÖDYNTÄMINEN HELSINGIN INFRARAKENTAMISESSA

Kiertotalous maarakentamisessa Resurssiviisas infra Jussi Ukkola ja Tapio Siikaluoma

Kierrätysrengasmateriaalien ominaisuuksia, etuja ja hyödyntämiskohteita

JÄTEJAKEIDEN YMPÄRISTÖKELPOISUUS MAARAKENTAMISESSA. RAMBOLL FINLAND OY

Käytöstä poistettu asfaltti on lakien ja määräysten (EU-direktiivit ja Suomen lainsäädäntö) mukaan jäte!

E18 parantaminen välillä Naantali-Raisio Yleissuunnitelmavaiheen uusiomateriaaliselvitys. Vesa Virtanen

BETONIMURSKE Käyttöohje suunnitteluun, rakentamiseen ja ylläpitoon

Purkubetonin hyödyntäminen Helsingin infrarakentamisessa

Ylijäämämaiden ja uusiomaaainesten

PANK-4006 PANK. PÄÄLLYSTEALAN NEUVOTTELUKUNTA Hyväksytty: Korvaa menetelmän: TIE 402

MARA- asetuksen muutokset ja tilannekatsaus. Else Peuranen, ympäristöministeriö , Rakennusteollisuus RT, Helsinki

UUMA2 Vuosiseminaari Maija Heikkinen Metsäteollisuus ry

Harjoitus 5. Mineraaliset seosaineet, Käyttö ja huomioonottaminen suhteituksessa

Betoroc -murskeohje 06/2015. Käyttöohje rakentamiseen ja suunnitteluun

Rakentaminen ja hiilidioksidipäästöt. Rakennuksen elinkaaren aikaiset CO2 päästöt

PUUTA, TERÄSTÄ VAI BETONIA? Kerrostalorakentamisen vaihtoehdot

R1-7 VALTATIEN 6 YKSITYISTIELIITTYMIEN PARANTAMINEN VÄLILLÄ KIMONKYLÄ - HEVOSSUO, KOUVOLA TYÖKOHTAISET LAATUVAATIMUKSET JA TYÖSELOSTUKSET

Ohje Suodatinkankaiden vaatimukset esitetään luvussa Viitteet Suodatinkankaat, InfraRYL osa 1.

Hiedanranta, älykäs ja kestävä tulevaisuuden kaupunginosa Uusiomaarakentamisen edistäminen Tampereen kaupungin hankkeissa

MAARAKENTAMISEN UUSIOMATERIAALIEN HYÖDYNTÄMISEN TEKNISET OPPAAT

Eräiden jätteiden hyödyntäminen maarakentamisessa

Uusiomateriaaliselvitys Savo-Karjalan alueella (UUMA2 hanke)

METSÄTEOLLISUUDEN SIVUVIRRAT MAARAKENTAMISESSA. Kiertotalous kuntien maarakentamisessa Seminaari Katja Viitikko UPM

Betonirakenteiden suunnittelussa käytettävää betonin lujuutta kutsutaan suunnittelu- eli nimellislujuudeksi f ck (aiemmin ns. K-lujuus).

Betonimurskan ja rakeistetun tuhkan käyttö katurakentamisessa case Kipsitie, Oulu

REKISTERÖINTI-ILMOITUS JÄTTEIDEN HYÖDYNTÄMISESTÄ MAARAKENTAMISESSA

Suihkuinjektoinnissa syntyvän paluuvirtauslietteen jatkokäsittelymahdollisuudet

Suihkuinjektoinnissa syntyvän paluuvirtauslietteen jatkokäsittelymahdollisuudet

Teolliset tuhkapoisteet

Kierrätyskiviainesten hankinta avaimet kestäviin ratkaisuihin

UUMA2 UUMA2. Uusiomateriaalien tekninen kelpoisuus ja ohjeet ryhmän toimintaa (TKO-ryhmä)


Siltojen ja muiden taitorakenteiden purkubetonijätteen hyödyntäminen Väyläviraston tutkimuksia 8/2019

KIVIAINESHUOLTO KIERTOTALOUDESSA SEMINAARI KIERTOTALOUS CLEAN TECH

Kaatopaikka-asetuksen vaikutukset ja valvonta. KokoEko-seminaari, Kuopio,

2232 Rakennuksen täytöt

Concrete in Future - Seminaari. Betonista on moneksi Betoni kestää Betoni ei katoa Oikea materiaali oikeaan paikkaan

Luonnos uudeksi MARAasetukseksi. Else Peuranen, ympäristöministeriö MARA-MASA -neuvottelupäivä, , SYKE

Uusiomateriaalien ympäristöhyväksyntä: MARA- ja MASAasetukset

Sideaineet eri käyttökohteisiin

Rudus Oy. Pohjatuhkaohje

ABSOILS EU LIFE -HANKE YLIJÄÄMÄSAVIEN HYÖTYKÄYTÖN PILOTOINTI

Sivutuotteiden hyötykäytön nykytila voimalaitosten tuhkat

UUMA2 UUMA2-VUOSISEMINAARI UUSIOMATERIAALIT MAARAKENTAMISESSA OHJELMA

Alueellinen uusiomateriaalien edistämishanke, UUMA2 TURKU

21210 Jakavat kerrokset Jakavan kerroksen materiaalit. Kuva 21210:K1. Jakavan kerroksen leveys tierakenteessa.

Jätteenpolton pohjakuonien tekninen ja ympäristökelpoisuus maarakentamisessa ja betonituotteissa Kuntatekniikan päivät, Jyväskylä Annika

Uusiomateriaalien käyttö väylärakentamisessa ohjeen lausuntoversion esittely. Marja-Terttu Sikiö, Destia Oy

Haasteet orgaanisen jätteen kaatopaikkakiellon toteuttamisessa. KokoEko-seminaari, Kuopio,

MARA-asetuksen uudistaminen. Neuvotteleva virkamies Else Peuranen, ympäristöministeriö UUMA2-vuosiseminaari , SYKE

UUMA2 KANSAINVÄLINEN SELVITYS NATHAN GAASENBEEK HELSINKI,

Transkriptio:

Martti Eerola, fil.lis. Asiantuntija, Tieliikelaitos martti.eerola@tieliikelaitos.fi Materiaalien tarve maarakentamisessa Yhteiskunnan toiminta tukeutuu varsin vahvasti maaperän, kallioperän ja näistä irrotettujen kiviainesten hyötykäyttöön. Yhteiskunta tarvitsee kaikessa toiminnassaan kiviaineksia ja niiden vuositarve on Suomessa noin viisikymmentä miljoonaa kuutiometriä eli noin kymmenen kuutiometriä jokaista asukasta kohden. Toisaalta halutaan suojella luonnon kiviainesesiintymiä, maisemaa ja muita luonnon arvoja eli vähentää kiviainesten kulutusta. Kun yhteiskunnan toiminnassa syntyy myös sivutuotteita, erilaisia purkutuotteita ja jätteitä, voidaan näitä kierrättää ja korvata niillä osa tarvittavista kiviaineksista. Ellei käyttökelpoisia tuotteita käytetä hyödyksi, tarvitaan niille myös suuria läjitysalueita tai kaatopaikkoja ja nekin kuluttavat luontoa. Merkittävä osa sivutuotteista tai purkutuotteista soveltuu käytettäväksi uudestaan alkuperäistä vastaavissa tai uusissa käyttökohteissa. Uusiomateriaalit Sellaiset sivutuotteet ja purkutuotteet, jotka voidaan kierrättää sellaisenaan tai pienen jalostamisen jälkeen uudelleen käyttöön, ovat kierrätysmateriaaleja. Niistä voidaan tehdä uusiotuotteita, joten näitä materiaaleja kutsutaan myös uusiomateriaaleiksi. Tie- ja maanrakennuksessa käytettävät uusiomateriaalit ovat yleensä kivimäisiä, hiekkamaisia tai jauhemaisia ja ne ovat peräisin joko puretuista tierakenteista tai muusta teollisuudesta. Tierakenteista purettuja materiaaleja ovat asfalttimurskeet, asfalttirouheet, päällysrakennekerrosten sitomattomat materiaalit tai näiden seokset. Muista kuin tierakenteista peräisin olevia kivimäisiä uusiomateriaaleja on paljon käytetty tavanomaisia kiviaineksia korvaavina materiaaleina. Tällaisia tuotteita ovat esimerkiksi betonia murskattaessa syntyvä betonimurske, raudan ja teräksen valmistuksen yhteydessä syntyvät ilmajäähdytetyt masuunikuona ja teräskuona, energialaitosten pohjatuhka ja asfalttimurskeet. Niiden rakeisuus vastaa tavanomaisissa rakenteissa käytettyjen kiviainesten rakeisuutta ja useimmat näistä voivat lujittua uusissa käyttökohteissaan siten, että ne muodostavat selvästi tavanomaista rakennetta kantavamman uusiorakenteen. Asfalttipäällysteitä rouhittaessa tai purettaessa syntyvät tuotteet sisältävät jo valmiiksi sideainetta ja ne ovatkin helposti hyödynnettäviä tuotteita. Uusioasfaltiksi kutsutaan tuotteita, joissa on yli 20 % kierrätettyä materiaalia ja uusioasfaltti voi muodostua jopa 100-prosenttisesti kierrätetystä tuotteesta. Rakennuksia purettaessa syntyy myös heikompilaatuisia betonimurskeita, joissa on seassa tiiltä, laastia, puuta, muovia, lasia, metalleja yms. epäpuhtauksia. Epäpuhtauksien välttämiseksi eri materiaaliryhmien lajittelun tulisi tapahtua jo purkutyön yhteydessä. Myöhempi lajittelu on vaikeaa tai mahdotonta. Eräät tuotteet ovat hiekkamaisia tai jauhemaisia. Esimerkkeinä näistä ovat granuloitu masuunikuona sekä energialaitoksilla kivihiilen polton yhteydessä syntyvistä savukaasuista suodatettu lentotuhka. Niiden erikoisuutena on tuotteiden lujittuminen rakenteissa massaksi, joka voi muodostaa hyvin kantavan korvaavan rakenteen. Myös ferrokromin valmistuksen yhteydessä syntyvästä kuonasta jalostettu OKTOeriste on hiekkamainen, mutta ei lujitu. Jos granuloitua masuunikuonaa jauhetaan, saadaan hitaasti lujittuva sideaine, jota on käytetty sementtiä korvaavana sideaineena joko sellaisenaan tai tavallisesti sementillä aktivoituna. Käytöstä poistettuja autonrenkaita on käytetty rakenteissa joko pilkottuina, ns. rengasrouheina, tai sellaisenaan. Uusiomateriaalien ominaisuudet Betonimursketta on valmistettu ensisijaisesti murskaamalla elementtitehtaiden pikkuviallisia elementtejä. Tuotteesta poistetaan murskauksen jälkeen elementeissä olleet teräkset. Tuote on puhdasta kiviainesta ja sementtikiveä. Riippuen betonimurskeen alkuperästä ja puhtaudesta se on jaoteltu neljään laatuluokkaan taulukon 1 mukaisesti. 517

Taulukko 1. Betonimurskeiden 0/45 mm ominaisuuksia (BeM IV:n rakeisuus vaihtelee) [1]. Luokka Raaka-aine Lujittuminen Routivuus Vieraiden aineiden pitoisuus p-% Tiiliä Muiden aineiden maks. osuus* BeM I elementtiteollisuus kyllä ei 0 < 0,5 BeM II Purku tai muu kyllä ei < 10 < 1 BeM III Purku tai muu vaihtelee ei < 10 < 1 BeM IV Purku tai muu ei vaihtelee < 30 < 1 * Puu, muovi ja vastaavat. Tämän paino-% vaatimuksen lisäksi erityisen kevyitä materiaaleja (esimerkiksi solumuovi- ja mineraalivillaeristeet) tai orgaanisia materiaaleja ei saa olla haitallisessa määrin. Taulukko 2. Uusiotuotteiden rakennusteknisiä ominaisuuksia [1, 2, 3, 4]. Betonimurske Masuunikuona OKTO Lento- Rengashiekka Murske Masuuni- eriste tuhka rouhe Kiintotiheys (Mg/m 3 ) 2,55-2,65 2,6-2,7 2,6-2,7 2,6-2,7 1,9-2,4 1,0-1,3 Irtotiheys (Mg/m 3 ) 1,8-2,0 1,35-1,45 1,0-1,5 1,1-1,35 1,2-1,55 0,6-0,65 Optimi vesipitoisuus (%) 8-12 n. 8 11-15 11-15 14-28 Kapillaarisuus (m) 0,25-0,1-0,2 0,1 0,6-3,5 - Vedenläpäisevyys, k (m/s) 1-7 x 10-5 10-5 10-4 10-3 - 10-4 10-6 - 10-8 0,2-10 -2 Lämmönjoht. λ (W/mK) 0,9 0,3 / 0,35 0,4-1 0,6-0,75** Happamuus, ph 12,7-12,9 11,0 12,5-12 - 12,5 Kitkakulma ( o ) 40 45 45 28-42 19-25 Kimmomoduuli, E2 (MPa) 300-450 / 500-700* * sitomaton/sitoutunut ** optimikosteudessa/kyllästyneenä 600 600 / 1000* 100-150 50-100/ 300* 518 Masuunikuonaa syntyy malmin sivukivestä ja kalkkikivestä. Kuona erottuu masuunissa raakaraudan pinnalle, josta se kaadetaan sulassa tilassa vesisuihkuun. Sula kiviaines jähmettyy hetkessä granuloiduksi tuotteeksi, jonka rakeisuus on sama kuin karkealla hiekalla. Rakeet ovat rosopintaisia, joten materiaalilla on melko hyvä kantavuus jo tuoreena. Materiaali sitoutuu rakenteessa hitaasti saavuttaen hyvän kantavuuden. Eri uusiomateriaalien ominaisuuksia on esitetty taulukossa 2. Teräskuonaa syntyy jalostettaessa raakarautaa edelleen teräkseksi. Teräskuona ilmajäähdytetään ja se on miltei samanlaista kuin ilmajäähdytetty masuunikuona. Kovettunut kuona voidaan murskata haluttuun raekokoon, esimerkiksi 0/45 mm. Osa tuoreen teräskuonan rakeista voi paisua joutuessaan kosketuksiin esimerkiksi ilman kosteuden kanssa. Teräskuonaa on käytetty varastoalueiden tekemiseen, asfalttipäällysteiden kiviaineksena ja sitä on kokeiltu myös tien rakennekerroksissa. Lentotuhkaa syntyy hiiltä polttavissa voimalaitoksissa ja turvelentotuhkaa turvetta polttavissa voimalaitoksissa. Lentotuhkasta ja varmemmin stabiloidusta tuhkasta tehty rakenne sitoutuu yhtenäiseksi ja hyvin kantavaksi massaksi, jolloin rakenteiden kokonaispaksuutta voidaan vähentää. Kaikki lentotuhkarakenteet ovat myös tavanomaista kiviainesta kevyempiä, joten niistä tehdyt kerrokset vähentävät rakenteen kokonaispainoa ja toimivat lämmöneristeinä. Lentotuhkaa on myös varsinkin Tanskassa käytetty erittäin paljon hiekka-lentotuhka-seoksissa stabiloiduissa rakenteissa, jolloin lentotuhkalla on täytetty tasarakeisen hiekan huokostiloja. Seoksissa on vähäinen sideaineena käytettävän sementin tarve. Useita koerakenteita on myös tehty turpeen poltossa syntyvää turvelentotuhkaa käyttäen. Lentotuhkasta on tehty erilaisia pengerrakenteita, kaivannon täytteitä, kenttiä ja jakavaa kerros-

ta mm. kevyen liikenteen väylillä. Tuhkakerros täytyy suojata sekä päältä että kaikilta sivuiltaan mineraalimaalla. Koska lentotuhkarakenteessa on suuri kapillaarisuus, täytyy rakenteet tehdä pohjaveden pinnan yläpuolelle. Rakenteita suunniteltaessa on otettava huomioon myös eräiden rakenteissa mahdollisesti olevien metallirakenteiden korroosioriski. Käytöstä poistetuista renkaista voidaan tehdä lukuisia eri raekokoa olevia kierrätysmateriaaleja. Materiaalin paras ominaisuus on sen keveys. Useiden uusiomateriaalien ominaisuuksiin liittyy aineksen sitoutuminen. Tämä lisää rakenteen kantavuutta ja periaatteessa rakennevahvuuksia voidaan kantavuusmielessä ohentaa. Mitoituksessa tulee kuitenkin aina ottaa huomioon routamitoitus. Koska uusiomateriaalit ovat tavanomaisia materiaaleja kevyempiä, ne kuormittavat tavallista vähemmän alusrakennetta, niillä on myös tavanomaista suurempi lämmöneristyskyky. Kantavuutta mitoitettaessa lähdetään yleensä siitä, että rakenteiden tulee kestää vaurioitumatta kuormituksia jo ennen niiden sitoutumista. Jos sitoutuminen etenee laskelmien mukaisesti, tulee rakenteista ylimitoitettuja. Tehdyissä selvityksissä on todettu, että rakenteissa on ollut myös hyvä pitkäaikaiskestävyys. Uusiomateriaalien käsittelystä Uusiomateriaalien ja uusiorakenteiden ominaisuudet poikkeavat tavanomaisista jonkin verran, mutta tuotteiden käsittely on jo tunnettua. Ainoastaan lentotuhka on poikkeuksellista, koska se tulisi säilöä kuivana, kostuttaa toimituksen yhteydessä ja pyrkiä tiivistämään suhteellisen nopeasti työmaalla rakenteisiin. Lentotuhkan varastointi ulkotiloissa heikentää sen lopullisia lujittumisominaisuuksia ja aiheuttaa pölyämisvaaran. Myös kuljetuksen tulee tapahtua kosteana tai suljetuissa kuljetusvälineissä. Lentotuhkan plastisuusindeksi on pieni eli se myös liettyy helposti ylimääräisen kosteuden vaikutuksesta. Tämä rajoittaa toimintaa mm. sadeolosuhteissa. Jos toiminta suunnitellaan asiallisesti ja olosuhteet ovat hyvät, ei käytössä ole ongelmia. Kaikkien sitoutuvien materiaalien loppulujuus riippuu siitä, mihin tiiviyteen ne on tiivistetty rakenteissa. Tiivistys tehdään tehtävään soveltuvalla kalustolla. Koska kivimäisten uusiotuotteiden pintarakenne on rosoinen, ne saattavat vaatia hieman tavanomaista tehokkaamman tiivistystyön, mutta tulos on sen jälkeen hyvä. Sitoutuminen on kemiallinen reaktio, joka vaatii kosteutta ja lämpötilaa. Stabiloidut rakenteet tulee pitää kosteina, jotta niiden pintaan ei syntyisi sitoutumatonta kerrosta. Massojen sitoutuminen on suhteellisen hidasta. Rakentamisen tulisi tapahtua alkukesästä tai joka tapauksessa hyvissä ajoin ennen rakenteiden jäätymistä, jotta niissä ehtisi syntyä lujuutta. Jos rakenne jäätyy, jatkuu lujuuden kehitys seuraavana kesänä, mutta osa loppulujuudesta menetetään. Käyttökohteet Varsinkin vanhoissa teollisuusmaissa on jo vuosisatoja käytetty sivutuotteita rakennusmateriaaleina. Materiaaleja ja käyttökohteita on selvitetty esimerkiksi julkaisussa Sivutuotteet ja uusiomateriaalit maarakenteissa (Tekes, Teknologiakatsaus 91/2000). Selvästi suurimpana käyttökohteena ollut ja on edelleen tie- ja maarakennus, joiden osuus on noin 90 % kaikesta käytöstä. Hyvälaatuisia kivimäisiä tuotteita on käytetty niiden laadusta riippuen päällysteissä, kantavassa kerroksessa tai jakavassa kerroksessa. Heikompilaatuisia uusiotuotteita on käytetty vähän liikennöityjen teiden rakenteissa, pysäköintialueilla, kenttärakenteissa, kaivantojen täytteinä tai muissa täytöissä tai niitä on stabiloitu sideaineen avulla, jolloin niiden käyttökelpoisuus ja arvo ovat parantuneet. Hyvälaatuisen betonimurskeen käyttökohteena on ollut teiden ja katujen kantava kerros. Heikompilaatuisia murskeita voidaan käyttää alemmissa rakennekerroksissa ja erilaisissa täytöissä. Hiekkamaista granuloitua masuunikuonaa eli masuunihiekkaa on käytetty sellaisenaan noin 30 80 cm paksuina massiivirakenteina. Masuunihiekka on tavanomaista kiviainesta kevyempää, joten siitä tehdyt kerrokset vähentävät rakenteen kokonaispainoa sekä toimivat lämmöneristeinä. Pienempi osa granuloidusta masuunikuonasta on käytetty tavanomaiseen vanhaan tien kiviainekseen sekoitettuna materiaalina tierakenteiden kantavassa kerroksessa, jossa se yhdessä vähäisen sementtilisäyksen kanssa sitoo kiviaineksen maabetonin kaltaiseksi kantavaksi rakenteeksi (masuunihiekkastabilointi). Seossuhteet täytyy aina tutkia ennakolta laboratoriokokeiden avulla. Teräskuona on miltei samanlaista kuin ilmajäähdytetty masuunikuona. Kovettunut kuona voidaan murskata haluttuun raekokoon, esimerkiksi 0/45 mm. Hyvin kovaa ilmajäähdytettyä ferrokromikuonaa, OKTO-mursketta; on käytetty päällysteiden kiviaineksena. Hiekkamaista OKTO-eristettä on käytetty lämmöneristeenä tien- ja kadunrakennuksessa sekä kaivantotäytöissä ja talonrakennuksen maatöissä. Kivihiililentotuhkaa on käytetty sementin valmistuksessa ja tierakenteissa teiden, katujen ja kevyen liikenteen väylien jakavassa kerroksessa. Maarakennuksessa sitä on käytetty kenttärakenteissa sekä penkereiden ja kaivantojen täytteinä. Sitoutumista voidaan aktivoida vähäisellä määrällä sementtiä tai sekoitettuna rikinpoistokuonan kanssa. Rakenne sitoutuu yhte- 519

520 näiseksi ja hyvin kantavaksi massaksi ja rakenteiden paksuutta voidaan vähentää. Useita koerakenteita on tehty myös turvetuhkaa käyttäen. Kaikki nämä rakenteet ovat myös tavanomaista kiviainesta kevyempiä, joten niistä tehdyt kerrokset vähentävät rakenteen kokonaispainoa sekä toimivat lämmöneristeinä. Varsinkin Tanskassa on tehty erittäin paljon stabiloituja rakenteita, joissa lentotuhkaa on käytetty hiekka-lentotuhka-seoksissa. Lentotuhkalla on täytetty tasarakeisen hiekan huokostiloja, jolloin sideaineena käytetyn sementin tarve on vähäinen. Käytöstä poistettuja autonrenkaita on käytetty rakenteissa joko pilkottuina rengasrouheina, joiden raekoko on ollut noin 50 x 50 mm tai 100 x 300 mm, tai rakenteissa on käytetty kokonaisia renkaita. Parhaillaan pyritään selvittämään raekoon 100 x 100 mm ominaisuuksia joko sellaisenaan tai bitumoituna. Rengasrouheita on käytetty kevyinä täytteinä tierakenteessa. Merkittävin rengasrouheiden ja kokonaisten renkaiden käyttökohde on ollut kevyenä täytteenä meluvalleissa. Materiaali on halvempaa kuin kilpailevat tuotteet. Suurissa teollisuusmaissa pyritään kehittämään uusiomateriaaleille yhä arvokkaampia käyttösovellutuksia. Vanhoja purettuja betonipäällysteitä on käytetty uudestaan betonipäällysteiden valmistukseen ja nykyisin betonimursketta pyritään hyödyntämään uusiobetonin raaka-aineena. Englannissa on tehty taloja uusiobetonista ja esimerkiksi Saksassa uusiobetoni on täysin hyväksyttyä. Uusiomateriaalien käytön edellytykset Kaikki uusiomateriaalit ja uusiorakenteet joutuvat kilpailemaan tavanomaisten kiviainesten ja tavanomaisten rakenteiden kanssa ja niiden täytyy täyttää tekniset, taloudelliset sekä ympäristönsuojelulliset vaatimukset. Maassamme on mm. vuonna 2000 päättyneen ympäristögeotekniikka-ohjelman puitteissa kehitetty ohjelmia, joilla voidaan verrata vaihtoehtoisten rakenteiden toiminnallisia, taloudellisia ja ympäristörasituksia aiheuttavia tekijöitä. Materiaalien tekniset ominaisuudet on testattu kiviaineksille kehitetyillä testausmenetelmillä. Uusiomateriaalien ominaisuudet ovat suurelta osin verrattavissa tavanomaisten kiviainesten ominaisuuksiin, mutta ominaisuuksissa on myös eroja. Huomattavimpia eroja ovat mahdollisesti poikkeava rakeisuus, pintaominaisuudet ja niiden lujittumisominaisuudet. Koska ominaisuuksissa on eroja, on niille vaadittu luotavaksi myös omia testimenetelmiä. Muutoksia koskeva kehitystyö ja standardisointi ovat vasta alkuvaiheessa. Standardien valmistus koskien uusiotuotteiden puhtautta ja esimerkiksi vaikutusta betonin sitoutumiseen ja kovettumiseen on jo käynnistynyt. Uusiotuotteiden tulee olla taloudellisesti kilpailukykyisiä. Taloudellisuus riippuu varsin monista tekijöistä ja nämä vaihtelevat eri paikoissa ja eri aikoina. Taloudellisuus riippuu mm. tavanomaisten materiaalien saannista, laadusta ja hintatasosta, uusiomateriaalien määrästä, tuotannon ja käyttökohteiden sijainnista sekä kuljetuskustannuksista. Yhteiskunnassa on tehty päätöksiä rakennusmateriaalien uudelleenkäytön lisäämiseksi ja yhteiskunnalla on mahdollisuus toteuttaa näitä pyrkimyksiä. Uusiomateriaalien käyttöön liittyy pelkoja maaperään ja pohjavesiin kohdistuvista ympäristöriskeistä tai työntekijöille kohdistuvista terveysriskeistä. Muutamia vakiintuneita ja paljon käytettyjä tuotteita lukuun ottamatta varovaisuuteen on syytä ja ainakin purkutuotteiden laatua tulee seurata tarkasti ja aukottomasti materiaalien lähtöpaikalta käyttökohteeseen saakka. Käytännön kokeisiin liittyneet laboratoriokokeet ja useissa käyttökohteissa tehdyt selvitykset ovat osoittaneet, että käytetyistä tuotteista ei ole ollut merkittäviä päästöjä. Koska ei ole haluttu ottaa mitään pohjavesien puhtauteen kohdistuvia riskejä, ei uusiorakenteita ole esimerkiksi masuunihiekkaa lukuun ottamatta sijoitettu pohjavesialueille. Käytännön kokeissa olleiden tuotteiden varastointiin ja käsittelyyn liittyviä terveysriskejä voi esiintyä lähinnä jonkun kuivan tuotteen pölyämisestä johtuen. Nämä riskit voidaan välttää oikeilla toimintatavoilla. Materiaaleille on laadittu seikkaperäinen opas ympäristökelpoisuuden osoittamisesta. (Tekes, Teknologiakatsaus 93/2000). Materiaalien laadun suhteen on periaatteena se, että materiaalien tuottaja seuraa materiaalien laatua ja vastaa siitä laatujärjestelmän velvoitteiden mukaisesti. Jos tuote täyttää kaikki tuotteelle asetetut ja käyttökohteen edellyttämät vaatimukset, se hyväksytään kyseessä olevaan kohteeseen. Kun urakoitsija tekee rakenteen ohjeiden mukaisesti, siirtyy vastuu rakenteen toimivuudesta pääosin rakennuttajalle. Käytön edellytyksenä on materiaalien laadun ja ominaisuuksien tuntemus sekä rakentamista koskeva ohjeistus. Tuotteiden laadussa esiintyy laitoskohtaisia eroja ja eräiden tuotteiden laatu voi vaihdella myös samassa tuotantolaitoksessa riippuen tuotanto-olosuhteista. Rakennuttaja todella edellyttää, että laatu pyritään pitämään samanlaisena ja laatutekijät tunnetaan. Materiaaleja, suunnittelua ja rakentamista koskeva ohjeistus alkaa olla kunnossa, mutta alalla tehdään jatkuvaa seuranta- ja kehitystyötä. Hyviä käyttökokemuksia Miltei kaikki meillä kokeillut tuotteet ovat maailmalla yleisiä rakennusmateriaaleja. Suomessa

on käyttäjien puolella Tielaitos (nykyinen Tiehallinto) ollut suurin koerakenteiden rakennuttaja. Toinen huomattava kehittäjä on varsinkin tuhkatuotteiden osalta ollut Helsingin kaupunki. Maassa on tehty erilaisilla tuotteilla ja seoksilla satoja koerakenteita ainakin viidessäkymmenessä eri käyttökohteessa ja eräitä tuotteita käytetään jo laajamittaisesti tavanomaisina tuotteina rakentamisessa. Käyttökohteista on saatu miltei yksinomaan hyviä kokemuksia. Joskus on tapahtunut jonkin asteisia rakenteiden vaurioitumisia, mutta tämä kuuluu täysin luonnollisena ilmiönä koerakentamiseen, jossa etsitään rajoja. Ainakin Tielaitos, Kaupunkiliitto ja Helsingin kaupunki ovat valmistanet parhaiten soveltuvia materiaaleja koskevia ohjeistoja tuotteiden käytöstä tie- ja katurakenteissa. Toivotaan, että ohjeistot tutustuttavat rakentajia näiden vaihtoehtoisten rakenteiden ominaisuuksiin ja käyttömahdollisuuksiin. Hyötykäyttö edellyttää tutkijoiden, suunnittelijoiden, rakentajien ja lupaviranomaisten halua, hyvää yhteistyötä ja yhteisymmärrystä. Kuten edellä on jo varoitettu, ainakin purkutuotteiden käytön yhteydessä tarvitaan tarkka ja aukoton seuranta ettei rakenteisiin joudu asiattomia aineksia. Yhteiskunta on ilmaissut pyrkimyksen uusiotuotteiden käytön maksimoimiseen ja yhteiskunnalla on mahdollisuus painostaa rakentajia uusiotuotteiden käyttöön mm. taloudellisin keinoin taloudellisen ohjauksen avulla. Uusiorakenteiden tulisi kuitenkin olla jo vaihtoehtoina ja tavanomaisia materiaaleja säästävänä niin houkuttelevia, että niitä halutaan käyttää. LÄHTEET [1] Betonimurskeen käyttö tien päällysrakennekerroksissa. Mitoitus- ja työohjeet. Tielaitoksen selvityksiä 5/2000. Helsinki 2000. 25 s. [2] Harri Mäkelä, Harri Höynälä. Sivutuotteet ja uusiomateriaalit maarakenteissa. Tekes Teknologiakatsaus 91/2000. Helsinki 2000. 97 s. [3] Anu Repo. Renkaiden hyödyntäminen tierakenteissa. Esiselvitys. Tielaitos. Säkkiväline. Helsinki 1997. 67 s. [4] Marko Mäkikyrö, neuvottelu. 521

516